Биоразнообразие и охрана окружающей среды

«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по учебной работе
_______________В.А.Немонтов
«_____»_______________2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«БИОРАЗНООБРАЗИЕ и ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
Направление подготовки
17 б (020800)
«Экология и природопользование»
.
.
Профиль подготовки
.
экология
Квалификация (степень) выпускника
Форма обучения
бакалавр экологии
(бакалавр, магистр, дипломированный специалист)
очная
.
.
Трудоем- Лекций, Практич. Лаборат. СРС,
Форма
Семестр
кость
час.
занятий,
работ,
час. промежуточного
зач. един.,
час.
час.
контроля
час.
(экз./зачет)
4
4 / 144
34
34
76
экзамен
Итого:
4 / 144
34
34
-
76
экзамен
Владимир, 2010
1
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ
В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
5. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Теоретический курс
Практические занятия
Самостоятельная работа
6. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
7. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО
КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Вводный контроль знаний.
Текущий контроль знаний.
1.
2.
3.
4.
стр.
3
4
5
6
8
11
14
17
22
23
23
24
6.1. Логические тесты для проверки знаний учащихся.
6.2. Быстрый опрос студентов («мозговой штурм»).
6.3. Поэтапное решение контрольных вопросов нескольких
уровней сложности.
6.4. Задания по поиску допущенных ошибок.
6.5. Системные вопросы по дисциплине и всему модулю.
Промежуточный контроль знаний (вопросы к экзамену
по дисциплине)
Типовые задачи по биоразнообразию.
28
29
29
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
37
24
28
31
36
40
2
ВВЕДЕНИЕ.
В современном мире каждую минуту погибают множество живых обитателей
планеты, таких же равноправных «жителей» Земли, как и человек, но их гибель
оставляет равнодушными большинство людей. Гибель организмов (особенно
растений) может кардинально повлиять на экосистемы, вызвать их необратимое
разрушение, а как итог на жизнь и здоровье самого человека. В связи с этим,
наиболее актуальной задачей является задача экологического воспитания нового
поколения, творчески применяющего экологические знания при решении
практических задач охраны окружающей среды и рационального
природопользования.
Биоразнообразие экосистем может служить критерием их стабильности, мерой
измерения экосистемной надежности в определенной ситуации. Поэтому
биоразнообразие напрямую связано с охраной природы и разработкой систем
мониторинга биосферы. Одной из составляющих этого служит мониторинг
биоразнообразия.
Предлагаемая программа составлена с учетом межпредметных связей с
курсами других естественно-научных дисциплин и отражает современный
уровень знаний. Программа предусматривает изучение главных положений
современной экологии и биологии, эволюции живых организмов в биосфере,
экологических проблем современности и путей их решения.
Неотъемлемой частью курса является изучение некоторых важных
систематических групп живых организмов в связи с их ролью в естественных и
искусственно созданных экосистемах.
Материалы курса и навыки, полученные студентами при изучении
дисциплины и выполнении практикума будут использованы при выполнении
дипломных работ и проектов, а в дальнейшем и при их хозяйственной
деятельности в промышленности, бизнесе и политике.
3
1.
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями освоения дисциплины «Биоразнообразие и охрана окружающей
среды» являются:
- ознакомление студентов с концептуальными основами биоразнообразия, как
современной комплексной науки об экосистемах и биосфере,
- ознакомление студентов с концептуальными основами охраны окружающей
среды, как теоретической и практически значимой наукой,
- формирование представления о современном многообразии живых
организмов,
- формирование экологического мировоззрения на основе знаний особенностей
живых организмов, образующих сложные многокомпонентные экосистемы,
способные к саморегуляции.
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует
следующие общепрофессиональные компетенции:
- Демонстрировать и применять базовые представления об основах общей
экологии (так как дисциплина является составной частью модуля «Основы
экологии»), принципах оптимального природопользования и охраны природы
(ОПК-10);
- Знать и использовать на практике принципы мониторинга (в том числе
мониторинга биоразнообразия), оценки состояния природной среды и охраны
живой природы (ОПК-14);
- Планировать и реализовывать соответствующие мероприятия
(ОПК-15);
- Оперировать основами законодательства РФ в области охраны природы и
природопользования (ОПК-16).
Задачи дисциплины:
- Изучение основных законов и концепций экологии и биоразнообразия,
основных свойств живых систем, средообразующей функции живого, структуры
и эволюции биосферы и роли в ней человека;
- Изучение теоретических принципов биологической систематики,
экологических особенностей представителей различных систематических групп,
их роли в биосфере;
- Формирование представлений о принципах функционирования и пределах
устойчивости экосистем и биосферы, о взаимодействии человека с природной
средой, о причинах экологических кризисных ситуаций и о возможностях их
преодоления;
- Прогнозирование изменения и стабилизации биомов в конкретных условиях;
- Обоснование природоохранных мероприятий разного уровня для
поддержания биологического разнообразия.
4
При изучении дисциплины большое внимание уделяется возможным способам
решения проблем охраны редких и исчезающих видов.
В результате изучения базовой части профессионального цикла, в которую
входит данная дисциплина обучающийся должен знать: базовые представления о
теоретических основах экологии и охраны окружающей среды, основы
безопасности при проведении полевых и лабораторных исследований;
уметь: применять экологические методы исследований при решении типовых
профессиональных задач;
владеть: методами поиска и обмена информаций в глобальных и локальных
компьютерных сетях.
2.
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Данная дисциплина входит в базовую (общепрофессиональную) часть
профессионального цикла подготовки бакалавров направления «Экология и
природопользование» и является составной частью модуля «Основы экологии»
вместе с такими дисциплинами как: геоэкология, экология человека и социальная
экология.
Изучение курса предполагает владение естественнонаучными дисциплинами
общебиологического цикла (биология, биогеография, общая экология).
«Биоразнообразие» опирается на знания морфологии и специфики онтогенеза
разных систематических групп живых организмов, полученных на занятиях
«Биологии»; географического распределения видов животных и растений по
различным природно-экологическим зонам (Биогеография); нормах реакции и
способности к адаптации в меняющихся условиях среды (знания «Общей
экологии»).
В то же время знания по «Биоразнообразию и охране окружающей среды»
активно используются в «Ландшафтоведении» (биотическая составляющая
ландшафтов, фитогенное и зоогенное влияние и изменение ландшафтов). В
«Учении о биосфере» рассматриваются вопросы биоразнообразия в историческом
аспекте (эволюционное учение, анализ вымерших видов и экосистем, значение
разных экологических групп живых организмов в поддержании гомеостаза
биосферы). Обе дисциплины входят в другой модуль «Учение о сферах Земли».
Хотя перечисленные выше межпредметные связи являются основными,
дисциплина «Биоразнообразие и охрана окружающей среды» имеет их с 2
другими модулями базовой части профессионального цикла. Так в модуле
«Основы природопользования» дисциплины «Основы природопользования»,
«Правовые основы природопользования и охраны окружающей среды», а также
«Устойчивое развитие» и «ОВОС» базируются на знаниях таких тем
«Биоразнообразия» как:
- мониторинг биоразнообразия,
5
- техногенное влияние на стабильность биосистем, понятие устойчивости и
стабильности,
- антропогенное изменение биомов,
- охрана природы, экологические законы – как основа планирования
природоохранных мероприятий.
Изучение мониторинга биоразнообразия важно и при освоении дисциплины
«Экологический мониторинг» модуля «Прикладная экология» так как является
его составной частью. Другая дисциплина этого модуля «Техногенные системы и
экологический риск» основывается на изучении «техногенного влияния на
стабильность биосистем» и «принципов создания стабильных искусственных
экосистем» из курса «Биоразнообразие и охрана окружающей среды».
Более подробно некоторые разделы курса впоследствии будут рассматриваться
при изучении таких спецдисциплин вариативного части обучения, как «Экология
растений», «Экология животных» и «Экология микроогранизмов».
Данная дисциплина имеет выраженные межпредметные связи также с
факультативной дисциплиной «Ландшафтное планирование», так как лишь имея
знания об ассортименте культивируемых растений, их экологии, декоративных
качествах и особенностях роста можно создавать стабильные во времени
ландшафтные композиции для разных экологических условий.
В общем смысле все темы дипломных работ бакалавров так или иначе связаны
с живыми организмами или влиянием на них. Поэтому дисциплина
«Биоразнообразие и охрана окружающей среды» необходима для успешной
защиты дипломных работ и дальнейшей профессиональной деятельности
выпускников.
3.
КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ
РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
В
В результате изучения базовой части профессионального цикла, в которую
входит данная дисциплина обучающийся должен знать: базовые представления о
теоретических основах экологии и охраны окружающей среды, основы
безопасности при проведении полевых и лабораторных исследований;
уметь: применять экологические методы исследований при решении типовых
профессиональных задач;
владеть: методами поиска и обмена информаций в глобальных и локальных
компьютерных сетях.
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует
следующие компетенции:
профессиональные общенаучные
1) ПК-2: владеть методами отбора и анализа биологических проб; иметь
навыки идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки
современными методами количественной обработки информации;
общепрофессиональные компетенции:
6
2) ПК-4: иметь базовые общеэкологические представления о теоретических
основах охраны окружающей среды;
3) ПК-6: знать основы природопользования, устойчивого развития, оценки
воздействия на окружающую среду и охраны окружающей среды; быть
способным понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию
в области экологии и природопользования;
4) ПК-7: знать теоретические основы экологического мониторинга (в том
числе мониторинга биоразнообразия); обладать способностью к использованию
теоретических знаний в практической деятельности.
компетенции в области «Экология»:
5) ПК-8: знать теоретические основы биогеографии, экологии животных,
растений и микроорганизмов. (дисциплина «Биоразнообразие и охрана
окружающей среды» основывается на знаниях по биогеографии и является
основой для дальнейшего более подробного изучения экологии животных,
растений и микроорганизмов в отдельных курсах специальных дисциплин).
7
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
4.
Общая трудоемкость дисциплины составляет: 4 зачетные единицы или 144
часа.
Лабор.
раб.
СРС
4
Практ.
занят.
3
Лекц.
2
Неделя семестра
1
Виды учебной
работы, включая
самостоятельную
работу студентов
(час)
Семестр
№
п/
п
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточно
й аттестации
(по семестрам)
1 раздел. Введение.
Предмет и задачи
биоразнообразия.
История развития
научных вглядов.
4
1
1
-
-
3
2 раздел. Методы
изучения
биоразнообразия.
4
1
-
2
-
-
3 раздел.
Теоретические
аспекты
биоразнообразия.
Биохимический и
генетический уровни
биоразнообразия.
4
1
1
-
-
2
Видовой и
экосистемный уровни
биоразнообразия.
Видообразование и
эволюция вида.
4
2
2
-
-
3
Раздел
дисциплины
8
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4 раздел.
Биоразнообразие,
созданное
человеком. Методы
селекции:
гибридизация,
мутагенез и генная
инженерия.
5 раздел.
Систематика живых
организмов. Отличия
прокариот и эукариот.
Вирусы, их
особенности и
экология
Настоящие бактерии,
их классификация.
Архебактерии их
классификация и
особенности.
Грибы, их
классификация,
экологическое и
народнохозяйственно
е значение
Простейшие, их
классификация,
экологическое и
народнохозяйственное значение
Классификация
растений, их
экологические формы
и значение.
Сорные растения
России, их
характеристика.
Экологическая
проблема борьбы с
сорняками.
Классификация и
4
2
3
1
2
-
5
4
3
1
-
-
1
4
3
-
1
-
3
4
3
-
1
-
5
4
4
1
-
-
1
4
4
1
1
-
4
4
4
5
1
1
-
3
4
5
1
2
-
3
4
6
2
1
-
2
1 Р/к
9
14
15
16
17
18
19
20
21
экология
декоративных
растений
Биологическое
разнообразие
субтропических и
тропических
плодовых растений
Редкие и исчезающие
растения. Проблема
их размножения.
Классификация
животных, значение
некоторых
систематических
групп.
6 раздел.
Региональное
биоразнообразие.
Видовое разнообразие
России. Редкие и
исчезающие
животные.
7 раздел.
Техногенное
влияние на
стабильность
биосистем. Понятие
устойчивости и
стабильности.
Антропогенное
изменение биомов.
8 раздел.
Мониторинг
биоразнообразия.
Индексы и модели
биоразнообразия.
9 раздел. Охрана
4
6
7
-
3
-
4
4
7
1
-
-
2
4
7
8
1
2
-
3
4
8
10
2
4
-
7
4
9
11
2
2
-
3
4
10
12
2
2
-
2
4
11
1
-
-
1
4
11
13
1
2
-
2
2 Р/к
10
22
23
24
25
26
окружающей среды.
Экологические
законы – как основа
планирования
природоохранных
мероприятий.
Классификации ООТ
и их значение в
поддержании
биоразнообразия.
Значение зоопарков и
питомников в
поддержании
биоразнообразия
Семенное и
вегетативное
размножение
растений как основа
сохранения редких
видов.
10 раздел.
Экосистемное
моделирование.
Принципы создания
стабильных
искусственных
экосистем
ВСЕГО:
4
12
13
4
-
-
2
4
14
2
1
-
1
4
14
15
2
1
-
2
4
15
17
3
2
-
4
4
16
17
1
4
-
8
3 Р/к
4
17
34
34
-
76
3 Р/к
Содержание дисциплины.
Теоретический курс.
4.1 Введение. Предмет и задачи биоразнообразия. История развития научных
вглядов. Понятие вида, развитие научных взглядов на категорию вида, его
происхождение и эволюцию. Видообразование и филетическая эволюция. Центры
происхождения и доместикации видов.
4.2. Методы изучения биоразнообразия. Изучении морфологии и структуры
живых организмов: морфометрия, электронная и световая микроскопия.
Структура и функции растительной и бактериальной клетки. Методы фиксации
материала, его обезвоживание, заливка в смолы, нарезка ультратонких срезов, их
контрастирование. Изучение видового обилия. Генетическое изучение популяций.
4.3. Теоретические аспекты биоразнообразия. Свойства живых организмов –
гомеостаз
и прогрессивная дивергенция. Биохимический уровень
биоразнообразия. Использование веществ вторичного метаболизма и
иммуногистохимических исследований как критерия родства видов. Метод
11
молекулярной гибридизации. Правила Чаргаффа. Генетический уровень
биоразнообразия. Закон и уравнение Харди-Вайнберга, условия его выполнения.
Понятие генетического груза Четверикова. Принцип основателя и дрейф генов.
Значение закона для анализа причин приводящих к видообразованию и
эволюции.
Видовой и экосистемный уровни биоразнообразия. Аллапатрическое и
симпатрическое видообразование. Виды естественного отбора: направленный,
стабилизирующий и дизруптивный. Явления клины, адаптивной радиации и
конвергентной эволюции.
4.4. Биоразнообразие, созданное человеком. Методы селекции:
гибридизация, мутагенез и генная инженерия. Использование инбридинга,
аутбридинга и гетерозиса в селекции растений и животных. Искусственный отбор
– как основа селекционного процесса, его виды. Моногенное и полигенное
наследование признаков. Химический и радиационный мутагенез – как путь
повышения генетической гетерогенности. Полиплоидия и другие способы
преодоления барьеров для скрещивания. Экологическая характеристика генной
инженерии. Методы селекции растений: гибридизация, мутагенез и генная
инженерия.
4.5. Систематика живых организмов.
4.5.1. Отличия прокариот и эукариот. Подходы в таксономии. Понятие
доменов, классов, порядков, отделов, семейств и др.
4.5.2. Вирусы, их особенности и экология. Строение вируса. Классификация
вирусов. Пути распространения вирусов
4.5.3. Настоящие бактерии, их классификация. Gracilicutes: спирохеты,
азотфиксирующие грамотрицательные, скользящие, стебельковые бактерии,
хламидобактерии, фотосинтезирующие бактерии.
Firmicutes: грамположительные палочки и кокки, актиномицеты и
коринеформные бактерии.
Tenericutes: микоплазмы, их значение в контаминации клеток.
4.5.4. Архебактерии их классификация и особенности. Метанобразующие
архебактерии. Экстремальные галлофилы. Экстремальные термофилы.
Архебактерии без клеточной стенки и бактерии, восстанавливающие серу.
4.5.5. Грибы, их классификация, экологическое и народнохозяйственное
значе
ние.
Слизевики и «истинные» грибы. Миксомицеты, их систематическое
положение.
Eumycota:
Chytridiomycetes,
Zygomycetes,
Ascomycetes,
Basidiomycetes, Deuteromycetes. Значение некоторых представителей: «домовый»
гриб, спорынья, ржавчина и другие паразитические виды грибов. Дрожжи разных
классов.
4.5.6.
Простейшие,
их
классификация,
экологическое
и
народнохозяйственное значение. Класс Flagellata (жгутиковые), особенности
фотосинтезирующих и хищных видов. Класс Rhyzopoda (корненожки), их
экологическое значение. Класс Ciliata (инфузории), особенности строения и
12
поведения. Pyrrhophyta (динофлагелляты), их строение, симбиотические формы,
ядовитые представители («красные приливы»).
4.5.7. Классификация растений, их экологические формы и значение.
4.5.7.1. Низшие и высшие растения. Покрытосеменные и голосеменные.
Паразитические виды. Насекомоядные растения и эпифиты.
4.5.7.2. Сорные растения России, их характеристика. Экологическая проблема
борьбы с сорняками.
Многолетние и малолетние сорняки, их биологические группы. Способы
борьбы с сорняками и их экологическая оценка.
4.5.7.3. Биологическое разнообразие субтропических и тропических плодовых
растений
4.5.7.4. Классификация и экология декоративных растений
4.5.7.5. Редкие и исчезающие растения. Проблема их размножения.
4.5.8. Классификация животных, значение некоторых систематических
групп. Беспозвоночные животные (кишечнополостные, губки, моллюски,
иглокожие, членистоногие), их классификация и характеристика.
Позвоночные виды животных (рыбы, рептилии, амфибии, птицы и
млекопитающие), их классификация и характеристика.
4.6. Региональное биоразнообразие. Видовое разнообразие России. Редкие и
исчезающие животные. Анализ численности и лимитирующих факторов в
отношении редких видов фауны России.
4.7. Техногенное влияние на стабильность биосистем.
4.7.1. Понятие устойчивости и стабильности. Условия, определяющие
стабильность биосистем. Стадии разрушения лесных экосистем при экзогенном
воздействии. Влияние разливов нефти на морское биоразнообразие.
4.7.2. Антропогенное изменение биомов.
Виды антропогенного воздействия на экосистемы. Классификация экосистем
по степени этого воздействия. Рекреационная нагрузка как условие стабильности
некоторых измененных экосистем.
4.8. Мониторинг биоразнообразия. Индексы и модели биоразнообразия.
Глобальный и региональный уровни мониторинга биоразнообразия.
4.9. Охрана окружающей среды.
4.9.1. Экологические законы – как основа планирования природоохранных
мероприятий.
Законы: необходимого разнообразия экосистем, необратимости эволюции,
неравномерности развития составных частей экосистемы, принцип экономии
энергии Онсагера, правила ускорения эволюции и затухания процессов, правило
Марша и принцип прогрессирующей специализации, биоценотические принципы
Тинемана и принцип минимального размера популяции; закон обеднения живого
вещества в островных популяциях.
4.9.2. Классификации ООТ и их значение в поддержании биоразнообразия.
4.9.3. Значение зоопарков и питомников в поддержании биоразнообразия
13
4.9.4. Семенное и вегетативное размножение растений как основа сохранения
редких видов. Проблемы семенного размножения, связанные с хранением и
подготовкой семян к посеву. Всхожесть, ее изменение при хранении.
Естественные и искусственные способы вегетативного размножения растений.
Значение технологии получения привитого и корнесобственного материала.
4.10. Экосистемное моделирование. Принципы создания стабильных
искусственных экосистем (на примере аквариума). Расчет мощности биофильтра
и численности гидробионтов.
№
п/п
2 раздел. Методы изучения
биоразнообразия.
4 раздел. Биоразнообразие,
созданное человеком. Методы
селекции: гибридизация,
мутагенез и генная инженерия.
5 раздел. Систематика живых
организмов.
Вирусы, их особенности и
экология
Настоящие бактерии, их
классификация.
Грибы, их классификация,
экологическое и
народнохозяйственное значение
Простейшие, их
Практич.
занят. (час)
Раздел
дисциплины
Неделя семестра
Практические занятия.
На практических занятиях студенты закрепляют полученные на лекциях
теоретические знания при изучении морфологии и структуры живых организмов,
выполнении
расчетных
работ,
экологического
прогнозирования
и
проектирования, выполняемого в рабочих группах. Кроме того, на семинарских
занятиях и конференциях по проблемной тематике рефератов студенты активно
вовлекаются в обсуждение глобальных и региональных проблем уменьшения
биоразнообразия Земли и охраны природы (описание образовательных
технологий в разделе № 5). Около 3 занятий посвящаются проведению
обстоятельного рейтинг-контроля методами, описанными в разделе № 6.
1
2
2
2
3
1
3
1
4
1
Виды и темы
практических занятий
Практ.раб.№1 «Изучение
электронных фотографий
растительной клетки»
Конференция
«Экологическое значение
селекции»
Конференция
«Классификация
и
идентификация вирусов и
бактерий.
Патогенные
виды микроорганизмов»
Практ.
раб.
№2
«Классификация
и
идентификация грибов и
простейших»
14
классификация, экологическое
и народнохозяйствен-ное
значение
Классификация растений, их
экологические формы и
значение.
Сорные растения России, их
характеристика. Экологическая
проблема борьбы с сорняками.
Классификация и экология
декоративных растений
Редкие и исчезающие растения.
Проблема их размножения.
Классификация животных,
значение некоторых
систематических групп.
6 раздел. Региональное
биоразнообразие. Видовое
разнообразие России. Редкие и
исчезающие животные.
4
5
1
2
6
1
6
7
3
8
2
9
10
4
11
2
7 раздел. Техногенное
влияние на стабильность
биосистем. Понятие
устойчивости и стабильности.
12
2
8 раздел. Мониторинг
биоразнообразия. Индексы и
модели биоразнообразия.
13
2
9 раздел. Охрана
окружающей среды.
Классификации ООТ и их
значение в поддержании
биоразнообразия.
14
1
Семинар
«Жизненные
формы растений»
Практ.раб.№3 «Изучение
сорных
растений.
Агробиологическая
классификация сорняков»
Экскурсия в Патриарший
Сад:
«Изучение
ассортимента
декоративных растений»
Семинар
«Редкие
растения Владимирской
области»
Семинары:
1) классификация и
значение птиц
2) экологическое
значение
грызунов
Конференция
«Редкие
виды
животных
Владимирской области»
Контрольная
работа
«Оценка
стабильности
экосистем»
(решение
задач)
Практ. раб.№4 «Расчет
индексов
биоразнообразия.
Построение
графиков
обилия видов»
Конференция
«Оптимизация структуры
ООТ для сохранения
биоразнообразия
(на
15
примере Владимирской
области)»
Значение зоопарков и
питомников в поддержании
биоразнообразия
14
Семенное и вегетативное
размножение растений как
основа сохранения редких
видов.
10 раздел. Экосистемное
моделирование. Принципы
создания стабильных
искусственных экосистем
1
15
2
16
17
4
Практ. раб.№5 «Способы
размножения растений:
прививка, черенкование и
др.»
1) Практ. раб. №6
«Расчет количества
гидробионтов
и
мощности
биофильтра
для
водной
экосистемы»
2) Защита работы
1
2
Раздел
дисциплины
1 раздел. Введение.
Предмет и задачи
биоразнообразия.
История развития
научных вглядов.
3 раздел. Теоретические
аспекты
биоразнообразия.
Биохимический и
генетический уровни
биоразнообразия.
1
1
Количество СРС (час)
№
п/
п
Неделя семестра
Самостоятельная внеаудиторная работа студентов предусматривает
подготовку семинарских докладов, рефератов, выполнение расчетных работ,
оформление коллекций семян растений; а также проработку лекционного
материала и материала рекомендуемой литературы для подготовки к рейтингконтролю и экзамену.
3
2
Виды СРС
Составление
происхождения
растений
карты
центров
видов культурных
Изучение
законов
наследования
доминирующих
и
рецессивных
признаков, изучение видов мутаций
16
3
4
5
6
Видовой и экосистемный
уровни биоразнообразия.
Видообразование и
эволюция вида.
4 раздел.
Биоразнообразие,
созданное человеком.
Методы селекции:
гибридизация, мутагенез
и генная инженерия.
5 раздел. Систематика
живых организмов.
Отличия прокариот и
эукариот.
Вирусы, их особенности
и экология
7
2
2
3
3
5
Классификация
11 растений, их
экологические формы и
значение.
Сорные растения России,
на
Подготовка
коллекции
семян
культурных растений.
Подготовка
к
конференции
«Экологическое значение селекции»
Составление таблицы отличий
3
1
3
3
3
5
4
1
Настоящие бактерии, их
классификация.
Архебактерии их
8 классификация и
особенности.
Грибы, их
9 классификация,
экологическое и
народнохозяйственное
значение
Простейшие, их
10 классификация,
экологическое и
народнохозяйственное
значение
Изучение взглядов Реймерса
стабильность экосистем
Зарисовка отдельных видов вирусов в
альбом
Зарисовка отдельных видов вирусов в
альбом
Подготовка
к
конференции
«Классификация и идентификация
вирусов и бактерий. Патогенные
виды микроорганизмов»
Составление
классификационной
таблицы в альбоме
4
4
Составление
классификационной
таблицы в альбоме
Подготовка к 1 рейтинг-контролю
4
5
3
Составление
классификационной
таблицы в альбоме
5
3
Подготовка к семинару «Жизненные
формы растений»
Подготовка
гербария
культивируемых растений
Оформление
в
альбоме
таблицы
17
12 их характеристика.
Экологическая проблема
борьбы с сорняками.
Классификация и
13 экология декоративных
растений
6
6
7
2
«Агробиологическая классификация
сорняков»
4
Изучение
ассортимента
декоративных растений открытого и
защищенного грунта
Биологическое
14 разнообразие
субтропических и
тропических плодовых
растений
7
2
Составление
в
альбоме
классификационной таблицы «Типы
плодов и соплодий»
Редкие и исчезающие
15 растения. Проблема их
размножения.
7
8
3
Подготовка к семинару «Редкие
растения Владимирской области»
7
Подготовка к семинарам:
1) классификация и значение птиц
2) экологическое
значение
грызунов
Подготовка ко 2 рейтинг-контролю
3
Подготовка к конференции «Редкие
виды
животных
Владимирской
области»
2
Подготовка к контрольной работе
«Оценка стабильности экосистем»
(решение задач)
1
Фотофиксация
вытаптывания
г.Владимире
Классификация
16 животных, значение
некоторых
систематических групп.
6 раздел. Региональное
17 биоразнообразие.
Видовое разнообразие
России. Редкие и
исчезающие животные.
7 раздел. Техногенное
влияние на
18 стабильность
биосистем. Понятие
устойчивости и
стабильности.
Антропогенное
19
изменение биомов.
20 8 раздел. Мониторинг
биоразнообразия.
Индексы и модели
биоразнообразия.
9 раздел. Охрана
8
10
9
11
10
12
11
11
13
2
загрязнения
цветников
и
в
Графическое оформление работы
(построение графиков и диаграмм)
18
21 окружающей среды.
Экологические законы –
как основа планирования
природоохранных
мероприятий.
Классификации ООТ и
22 их значение в
поддержании
биоразнообразия.
Значение зоопарков и
23 питомников в
поддержании
биоразнообразия
24
25
Семенное и
вегетативное
размножение растений
как основа сохранения
редких видов.
10 раздел.
Экосистемное
моделирование.
Принципы создания
стабильных
искусственных
экосистем
ВСЕГО:
12
13
2
14
1
14
15
2
1517
16
17
4
8
Проработка
взаимосвязи
экологических законов друг с другом
и природоохранной стратегией
Подготовка
к
конференции
«Оптимизация структуры ООТ для
сохранения биоразнообразия (на
примере Владимирской области)»
Изучение способов семенного
и
вегетативного
размножения
растений.
Зарисовка
отдельных
операций в альбоме
Оформление работы
водной экосистемы.
по
расчету
Подготовка к защите работы.
Подготовка к 3 рейтинг-контролю
17
76
Тематика рефератов.
1.
Насекомые, их особенности строения и поведения, значение
систематической группы для биосферы и народного хозяйства.
2.
2.Амфибии, их особенности и экологическое значение.
3.
Рептилии, их значение в экосистемах, редкие и исчезающие
виды.
4.
Хищные птицы, факторы, лимитирующие их численность.
5.
Водоплавающие виды птиц, их охрана.
6.
Насекомоядные птицы Средней Полосы России.
7.
Кочующие виды млекопитающих, особенности их охраны.
8.
Перелетные виды птиц России, факторы, лимитирующие их
численность.
9.
Рукокрылые, их экологическое значение.
10.
Роль питомников и зоопарков в поддержании биоразнообразия
природы.
11.
Роль ботанических садов в сохранении редких видов растений.
19
12.
13.
14.
15.
Вымершие виды животных, анализ причин исчезновения.
Экологические проблемы генной инженерии.
Экологический риск в селекционном процессе.
Инбридинг и аутбридинг в растениеводстве.
Полученные знания и умения при обучении данной дисциплины можно
классифицировать в виде следующей таблицы.
Компетенции
20
Темы,
разделы
дисциплины
∑
Количество
Общее
часов
ПК-2
ПК- ПК- ПК- ПК- количество
Компетенций
аудит. СРС
4
6
7
8
+
1
Раздел 1
1
3
+
1
Раздел 2
2
+
1
Раздел 3
3
5
+
1
Раздел 4
3
5
Раздел 5
27
38
+
1
Тема 1
1
1
+
1
Тема 2
1
3
+
1
Тема 3
1
5
+
1
Тема 4
1
1
+
1
Тема 5
2
4
+
1
Тема 6
2
3
+
1
Тема 7
13
14
+
++
2
Тема 8
6
7
+
++
2
+
1
Раздел 6
4
3
+
1
Раздел 7
5
3
+
Раздел 8
3
2
Раздел 9
15
9
+
+
+
3
Тема 1
4
2
+
1
Тема 2
3
1
+
1
Тема 3
3
2
+
++
2
Тема 4
5
4
+
1
+
1
Раздел 10
5
8
Итого:
68
76
ауд. 11 9
10
8
30
СРС 12 6
5
10
43
всего 23 15
15
18
73
Вес
по аудит.
0,16
0,13 0,15 0,12 0,44
компетенции
занят.
(λi)
по СРС
0,16
0,08 0,07 0,13 0,56
Всего
5.
1
2
3
0,16
0,1
0,1
4
5
0,13 0,51
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Реализация компетентностного подхода для подготовки бакалавров в рамках
преподавания дисциплины реализуется:
21
1) При проведении лекций с использованием мультимедийного проектора
для показа презентаций
2) При использовании мультимедийного проектора для показа презентаций
по семинарским докладам студентов (раздел 5) и докладам на конференциях
(разделы 4, 5, 6, 9)
3) При проведении проблемных конференций (разделы 4,9), на которых
готовят доклады небольшие «экспертные группы» (заранее можно задать
конкретные позиции оппонентов для организации диспута),
4) При использовании студентов-экспертов для проверки работ
(практические работы №1, 3, 4, 6) коллег (других студентов),
5) В деловых играх по анализу и решению поставленных проблемных
вопросов (вариант проведения контрольной работы «Оценка стабильности
экосистем» в виде конкурса-тендера),
6) В проектной деятельности, как отдельных студентов, так и их групп
(практическая работа №6 проводимая как конкурс-тендер),
7) В практической деятельности, направленной на фиксацию в памяти
важных методов исследования (методы фиксации материала для световой
и электронной микроскопии) и технологии размножения растений
(практическая работа №5),
8) При проведении экскурсий (Патриарший Сад) и выездных занятий
(оценка антропогенной нагрузки на газоны г. Владимира).
Таким образом, на интерактивные формы проведения практических работ
(всего 24 часа) приходится 35% времени аудиторных занятий. Достаточно
большой процент (до 34 часов или 50% времени аудиторных занятий) может
составить лекционный курс, оформленный в виде презентаций.
Данный вариант образовательной технологии наиболее приемлем, однако, в
эпоху плюрализма и ориентации образования на конкретного студента
можно рекомендовать также другие формы обучения:
1) моделирование будущей профессиональной деятельности в виде
подготовки экспертных документов по анализу конкретных ситуаций:
- анализ достаточности ООТ в регионе,
- подготовка предложений по организации новых ООТ,
- значение отдельных ООТ для сохранения особо редких и истребляемых
видов,
- специфика организации ООТ для поддержания биоразнообразия разных
систематических и экологических групп живых существ и т.д.;
2) логические схемы обучения (выстраивание ошибочной модели
развития системы одной группой студентов для последующего
опровержения другой группой;
3) проведение игры в нигилизм на практических занятиях (требование
высказывать только те факты, которые можно обстоятельно доказать и
защитить от нападок «воинствующих нигилистов» – преподавателя
или группы «постоянно сомневающихся» студентов),
22
4) проведение системного сбора информации для последующего
детального анализа (в том числе по определению достоверности
данных);
5) развитие и активное использование инновационных форм проверки
знаний студентов (см. следующий раздел).
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
И
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Вводный контроль знаний.
Поскольку данная дисциплина основывается на компетенциях полученных
в ходе изучения естественнонаучных дисциплин общебиологического цикла
(биология, биогеография, общая экология) на первом занятии желательно
провести контроль остаточных знаний по этим дисциплинам.
Опишите особенности морфологии рептилий разных классов.
Опишите особенности морфологии амфибий разных классов.
Опишите особенности морфологии насекомых разных классов.
Опишите
особенности
онтогенеза
насекомых
с
полным
превращением.
5. Опишите особенности онтогенеза насекомых с неполным
превращением.
6. Опишите развитие нервной системы в эволюции живых организмов.
7. Опишите развитие скелета в эволюции живых организмов.
8. Опишите развитие выделительной системы в эволюции живых
организмов.
9. Опишите разные типы внешних покровов у живых организмов.
10.Приведите пример видов млекопитающих характерных для зоны
тундры и лесотундры.
11.Приведите пример видов птиц характерных для зоны тундры и
лесотундры.
12.Приведите пример видов рептилий характерных для зоны влажных
тропических лесов Африки.
13.Приведите пример видов млекопитающих характерных для влажных
тропических лесов Африки.
14.Приведите пример видов птиц характерных для влажных тропических
лесов Африки .
15.Приведите пример видов рептилий характерных для зоны влажных
тропических лесов Южной Америки.
16.Приведите пример видов млекопитающих характерных для влажных
тропических лесов Южной Америки.
17.Приведите пример видов птиц характерных для влажных тропических
лесов Южной Америки.
1.
2.
3.
4.
23
18.Приведите пример видов птиц характерных для саванн Австралии.
19.Приведите пример видов птиц характерных для лесов Северной
Америки.
20.Какая эффективная температура необходима для растений
умеренного климата, зоны субтропиков и тропиков?
21.Что такое сумма эффективных температур?
22.Что такое экологическая валентность и какие виды ее бывают?
23.Что такое норма реакции?
24.Какие виды естественного отбора вам известны?
25.Что такое мимикрия и какие цели она преследует?
Текущий контроль знаний.
В зависимости от уровня подготовки и заинтересованности обучающихся для
вводного и текущего контроля знаний можно применять как стандартные так и
инновационные подходы. Поскольку стандартные методы проверки знаний
широко известны, остановимся на разработанных нами способах контроля.
6.1. Логические тесты для проверки знаний учащихся.
Специфика данной формы контроля знаний основана на использовании
нескольких установочных определений, скомпонованных таким образом, чтобы
каждое последующее базировалось на предыдущем утверждении (выводы: 1-2,
2-3, 3-4) или когда серию из нескольких независимых положений завершает
общий итоговый вывод (1-4, 2-4, 3-4).
По сравнению с другими вариантами тестового контроля знаний логические
тесты позволяют проводить 3 варианта проведения:
В первом случае (основной первично разработанный автором вариант)
тестируемый определяет первый момент, когда в серию этих рассуждений
вкрадывается ошибка, связанная с неверными предпосылками (1,2,3,4). В этом
случае важен факт обнаружения первоосновы ошибочных рассуждений. Все
последующие неверные моменты рассуждения являются лишь следствием
изначального «промаха»:
Задание №1.
Укажите, с какого момента логика рассуждения стала ошибочной:
А) Чем больше численность консументов, тем больше в экосистеме
накапливается детрита; Б) Чем больше количество детрита, тем сильнее
размножаются редуценты и сапротрофы; В) Чем выше численность редуцентов
и сапротрофов, тем сильнее размножаются кроты и землеройки, являющихся
консументами. Г) Таким образом, в данной экосистеме совсем не нужны
продуценты, так как консументы обеспечивают сами себя энергией.
24
Анализ задания: Неверен последний вывод «Г» (1 балл), так как большая
часть консументов из положения «А» должны быть растительноядными. В
противном случае без поступления новой солнечной энергии в экосистеме с
каждым новым оборотом большая часть энергии (90 %) будет рассеиваться в
виде тепла, а запасы энергии экосистемы достигнут нуля.
Если учащийся пропускает этот момент и соглашается с ним, то получает в
итоге неверный вывод, хотя все последующие высказывания абсолютно
правильны.
Во втором варианте выполнения теста используются задания, в которых в ход
дальнейшего рассуждения вклиниваются новые ошибочные факты. В этом
случае в решении теста студент обязан указать все ошибочные моменты
рассуждения. Логически правильные, но по сути абсурдные выводы не
содержащие сами по себе дополнительной неверной информации указывать в
ответе не нужно:
Задание №2. Укажите, ключевые ошибочные моменты в следующем
рассуждении:
А) По правилу «10 процентов» лишь десятая часть энергии предыдущего
трофического уровня передается потребителям и запасается в виде энергии
органических веществ. Б) Оставшиеся 90% энергии рассеиваются в
пространстве в виде тепла. В) Поэтому, чем больше трофических уровней и
звеньев в пищевых цепях, тем теплее микроклимат в данной экосистеме. Г)
Следовательно, глобальное потепление атмосферы связано в основном с
большой численностью организмов на планете.
Анализ задания: Неверно положение «В», так как на сумму выделившегося
тепла влияет не только количество организмов, но и их биомасса. Вывод «Г»
также неверен, поскольку доля этого тепла несопоставима мала по сравнению с
воздействием автотранспорта и промышленности. Ответ «В, Г» - 2 балла.
Полученную сумму баллов необходимо уменьшать при указании верных
фактов как ложных утверждений и логически верных выводов как ошибочных (1 балл). Таким образом, при значительных пробелах в образовании студент
может получить даже отрицательную оценку.
В третьем варианте выполнения теста (приближающимся по специфике к
постановке проблемных заданий) студент обязан дополнительно обосновать
свой ответ в конце задания:
Задание № 3. Укажите, ключевые ошибочные моменты в следующем
рассуждении и обоснуйте свое решение:
А) чем меньше в почве азота, тем больше нужно вносить в почву азотных
удобрений; Б) большое количество удобрений, даже если вноситься малыми
25
порциями, приводит к уничтожению полезных микроорганизмов; В) гибнущие
микроорганизмы при разложении выделяют токсичные для растений вещества и
растения отмирают; Г) когда погибают растения, сильно размножаются личинки
майских жуков и уничтожают все леса в округе.
Анализ задания: В данном примере ошибочно утверждение в середине
рассуждения (пункт «Б»), поскольку азот, является биогенным элементом и
нужен не только растениям, но и микроорганизмам. Это первый ошибочный
момент! Затем добавляются последующие неверные выводы и высказывания:
«В», поскольку «трупные газы» действуют в основном на животных; «Г» –
полностью неверный вывод, который, однако, базируется на дополнительной
ошибке (личинки майских жуков не являются сапртрофами). Ответ «Б, В, Г» - 3
балла.
Такие логические тесты наиболее применимы к областям знания, где ошибка
чревата серьезными и даже катастрофическими последствиями (медицина и
экология) и поэтому могут стать основой для проверки знаний у бакалавров
направления «Экология и природопользование». Данные задания наглядно
показывают опасность как полного, так и частичного отсутствия знаний у
учащихся по предмету; показывают необходимость проверки противоречащих
друг другу фактов, особенно полученных из сомнительных источников
(периодическая печать, популярная литература, интернет-сайты). В итоге
тестируемый на этом примере убеждается, что:
1) неверные предпосылки всегда приводят к полностью ошибочным
выводам,
2) ход изначально правильного рассуждения может быть нарушен в любой
момент при отсутствии глубоких знаний по предмету,
3) выводы могут
терминологией.
стать
ошибочными,
если
учащийся
не
владеет
Такие тестовые задания особенно полезны для комплексного контроля
знаний, по специализированным дисциплинам. В таком случае в одно задание
включают сведения по разным дисциплинам (например, экологии растений и
почвоведения, в комбинировании с вопросами по биоразнообразию и
ландшафтоведению).
Задание №4.
А) калий необходим для раскрытия устьиц растений (экология растений);
Б) интенсивный газообмен в листьях обеспечивается при максимальном
раскрытии устьичных щелей (экология растений);
26
В) газообмен напрямую связан с продуктивностью всех растений, даже
сорняков (общая экология);
Г) чем более мощными вырастают сорняки, тем они сильнее затеняют
культурные растения (биоразнообразие);
Д) поэтому во всех экосистемах внесение калийных удобрений наносит
непоправимый вред полезным растениям (ландшафтоведение).
Анализ задания: Неверен вывод («Д»), поскольку создание благоприятных
условий хорошо сказывается на всех растениях, а более быстрое развитие
сорняков вызвано нестабильностью искусственных экосистем – агроценозов.
Задание №5.
А) высокая скорость роста С-4 растений требует повышенного количества в
почве азота и фосфора (биоразнообразие и экология растений);
Б) нитратные и фосфорные удобрения являются физиологически щелочными
соединениями (комплекс наук о земле);
В) подщелачивание почвы приводит к переходу ионов железа в недоступную
для растений форму (почвоведение);
Г) поскольку железо вызывает хлороз листьев, сильное раскисление почвы
приводит к обесцвечиванию листьев (экология растений и агрохимия);
Д) следовательно, самые лучшие минеральные удобрения вредны для С-4
растений.
Анализ задания: Неверно положение «Б» (1 балл), так как аммиачные
формы азота, являются физиологически кислыми и их лучше использовать в
этом случае. Абсурдный вывод в данном случае сам по себе не содержит
дополнительной ошибочной информации и основан лишь на предыдущей
ошибке.
Таким образом, логические тесты по выявлению глубины знаний опережают
классические формы тестового контроля (задания на соответствие, установление
последовательности и открытые тестовые задания). Вариант выполнения с
последующим обоснованием по классификации ближе всего стоит к постановке
проблемных задач и может широко использоваться для промежуточного
контроля и выявления глубины знаний в модульном блоке обучения.
6.2. Быстрый опрос студентов («мозговой штурм»).
Традиционно выделяемое время 10-15 минут на задание предусматривает
полное освещение вопроса с разбором примеров-иллюстраций. Такая форма
27
абсолютно идентична критерию ответа на зачетные и экзаменационные вопросы
в конце курса обучения. Однако не менее важен и простой контроль владения
терминологией. Тем более что при проведении текущих контрольных работ в
поточных аудиториях крайне сложно бороться с использованием студентами
шпаргалок и конспектов, со списыванием правильных ответов друг у друга.
Поэтому, целесообразно увеличить число контрольных опросов до 10 и более и
сократить время выполнения каждого задания до 1-2 минут, за которые студент
должен лишь правильно передать смысл термина. Проверка такой контрольной
работы значительно упрощается, так как за правильный ответ студент получает
1 балл, а при отсутствии его или ошибочном определении 0 баллов. При
желании за неполный или неточный ответ преподаватель может дать 0,5 балла.
Вариант, когда определение зачитывает преподаватель, а студентам остается
лишь написать название термина, хотя и предполагает большее сокращение
времени выполнения (до 0,5 минут), тем не менее, не дает объективной оценки,
так как студентам легче обменяться правильными ответами, нежели в
предыдущем случае.
6.3. Поэтапное решение контрольных вопросов нескольких уровней
сложности.
В некоторых случаях большие письменные опросы учащихся, проводимые
длительное время (2 академических часа) воспринимаются психологически
негативно большинством студентов. Примерно с середины занятия в аудитории
начинаются разговоры, внимание аудитории падает и в этом шуме даже
знающие материал студенты могут плохо ответить на поставленные вопросы.
Ситуацию можно исправить добавлением элемента динамики, разбив
контрольные вопросы по уровням сложности или логике опроса. Например, на
первом этапе проверяется знание понятий, на втором – знание цифрового
материала, а на третьем решаются задачи или тесты. Даже простое осознание
того, что один или более этапов уже пройдены, мобилизует аудиторию к
скорейшему завершению тестирования. Такой опрос можно проводить
несколькими способами.
1 вариант (несколько туров опроса) проводится в специально
подготовленной аудитории, где необходимо сгруппировать столы с
разложенными на них заданиями по числу этапов опроса. Для удобства
преподавателя и студентов данный вид опроса целесообразно проводить с
использованием лучших студентов в качестве «проверяющих» или
ответственных за контроль выполнения заданий на каждом уровне.
Объективность их оценки проверяет преподаватель и выставляет им оценку по
результатам работы. Кроме того, проверяющие сами могут пройти проверку
знаний друг у друга.
2 вариант (Игра «Что-Где-Когда»), когда аудитория делится на
соревнующиеся команды, решающие серию сложных вопросов. В этом случае
по 1 баллу получают все члены команды, ответившей на вопрос. Возможен
также вариант, когда дополнительный балл получает правильно ответивший
28
игрок, или когда до объявления правильного ответа игроки других команд дают
свой вариант ответа в письменном виде.
6.4. Задания по поиску допущенных ошибок.
Является более простым вариантом контроля и предусматривает лишь анализ
правдивости отдельных высказываний, с обязательным исправлением
ошибочных положений. Однако поиск ошибок не должен превращаться в
самоцель, поэтому в общую массу предложений необходимо включать и
полностью правильные высказывания.
6.5. Системные вопросы по дисциплине и всему модулю.
К сожалению, многие студенты при подготовке к итоговому контролю учат
материал лишь по выданным им вопросам. В результате учащийся имеет только
мозаичные, не связанные друг с другом знания. Даже задание объяснить
действие какой либо закономерности с привлечением иных терминов вызывает
в итоге настоящую панику среди студентов. Эта печальная реальность
современного образования! Тем не менее, на производстве, в науке или
политике знающим можно назвать лишь работника, свободно оперирующего
терминами и способного устанавливать логически обоснованные связи между
событиями.
Поэтому развитие данной стороны мышления у студентов объективно
целесообразно и даже необходимо! Дополнительные вопросы на экзамене
должны затрагивать системные знания, проверять свободу владения ими. Такую
форму контроля знаний можно использовать не только на экзамене, зачете или
итоговой контрольной работе, но и при проведении текущих опросов.
Пример №1. Сформулируйте несколько различных определений
эволюционного процесса с использованием понятий дисциплины
«Биоразнообразие и охрана природы».
- это сочетание адаптивной радиации и конвергентной эволюции,
- это последовательное прохождение живыми организмами точек
бифуркации,
- это сочетание филогенеза и видообразования.
Пример №2. Как влияет апоптоз и паранекроз на эволюцию?
Эти процессы ускоряют ее ход, так как приводят к быстрой смене поколений.
Пример №3. Соблюдается ли закон Харди-Вайнберга по отношению к
сорнякам? (если ДА, то для какой группы?)
В лучшем случае к однолетним рудеральным сорнякам, с которыми не ведут
борьбу.
Пример №4. Для какой группы культивируемых растений в общем
случае высокий уровень биохимического разнообразия необходим, а в
индивидуальном отношении – нежелателен?
29
Лекарственные культуры должны быть разнообразными по лекарственным
веществам, но для простоты экстракции эти вещества не должны содержать
плохо отделяющиеся изомерные формы.
Пример №5. Какие группы организмов, благодаря апоптозу быстрее
приспосабливаются к меняющимся условиям среды?
Бактерии, насекомые и другие организмы с коротким жизненным циклом.
Пример №6. Для каких групп организмов наличие генетического груза
приводит, как правило, к вымиранию вида?
Редкие малочисленные виды, у которых неблагоприятные мутации,
спрятанные ранее в гетерозиготах (генетический груз) проявляются и приводят
к гибели отдельных особей.
Системные вопросы к итоговому 3 рейтинг-контролю1.
1.
Как называется момент развития организма, когда не соблюдаются
правила Чаргаффа?
2.
Приведите пример островной популяции, имеющей вид кольца или
его фрагмента?
3.
Как и почему меняется соотношение апопластно- симпластного
транспорта веществ в эволюции растений?
4.
Приведите примеры развития адаптивной радиации среди
безхвостых амфибий.
5.
Расположите виды движения растений в порядке их
эволюционного возникновения и объясните свою логику построения.
6.
О каком экологическом принципе можно говорить в случае
примера – бронтозавр и африканский слон?
7.
Какой принцип теоретического биоразнообразия лучше всего
иллюстрируется примером клонирования растений?
8.
Назовите биологическое явление, приводящее к результатам
аналогичным конвергентной эволюции, но возникающее под более жестким
прессом естественного отбора.
9.
Какое эволюционное правило человек сознательно нарушает,
занимаясь селекцией домашних животных, получая альбиносные формы и
породы, лишенные шерсти?
10.
В чем Вы видите связь явлений гетерозиса и генетического груза?
11.
Что общего между агробактериями и вирусами?
12.
Какой биологический закон будет действовать, когда по правилу
Марша начнут вымирать все виды организмов одной крупной систематической
группировки?
13.
Укажите наиболее биологически значимые точки бифуркации в
эволюции организмов.
14.
Какое эволюционное явление можно проиллюстрировать
примером бешеный огурец-кальмар?
30
15.
Как называется сам процесс и 2 его составные части, когда
генетическое разнообразие сначала сознательно уменьшают, а затем резко
увеличивают?
16.
Какая из разновидностей эволюционного процесса наиболее
опасна в отношении развития опасных вредителей и болезней?
17.
Какие разновидности экологического пресса обеспечивают
различные стороны проявления принципа Гаузе?
18.
Соотнесите понятие экологической валентности с различными
видами естественного и искусственного отбора.
19.
Какие закономерности, открытые Вавиловым, используются на 1ом, а какие на 2-ом этапе селекционного процесса?
20.
Каким образом высокий уровень биохимического разнообразия
может негативно влиять на селекционный процесс?
21.
О каком явление идет речь, когда при опылении смесью пыльцы
апельсина и помело, цветы апельсина дают плоды с семенами, прорастающими
в растения грейпфрута?
22.
В каких случаях, из перечисленных (использование гербицидов на
сорняках, семенное размножение петунии или гнездование журавлей) эффект
Сьюэлла-Райта проявляется наиболее значительно?
23.
Реально ли ожидать появления в цветках розы чайно-гибридной
биохимических пигментов, обеспечивающих такую же интенсивно голубую
окраску, как у цветов дельфиниума и почему?
24.
О каком виде эволюционного процесса можно говорить в случае
одуванчика, эуфорбии, фикуса и гевейи?
25.
Каким образом теория мономорфизма соотносится с филетической
эволюцией вида?
26.
Чем знаменателен для экологов и биологов 1735 год?
27.
Какую связь Вы видите между раффлезией и дикими
виноградными растениями?
28.
Почему большинство гербицидов относительно безвредны в
отношении животных?
29.
Какую связь Вы видите между метилвиологеном и миазминами?
30.
В каком случае связь вегетативного и семенного размножения
прослеживается лучше всего?
Промежуточный контроль знаний (вопросы к экзамену по дисциплине):
1 часть (теоретические аспекты биоразнообразия)
1.
Понятие биологического разнообразия.
2.
История развития научных взглядов на проблему биоразнообразия.
3.
Уровень генетического разнообразия, как основа биологического
разнообразия. Понятия аллелей и их частоты.
4.
Закон и уравнение Харди - Вайнберга, условия его выполнения.
5.
Условия, повышающие генетическое разнообразие.
6.
Условия, снижающие генетическое разнообразие.
31
7.
Эффект Сьюэла Райта, условия его проявления.
8.
Принцип «основателя», его влияние на частоту аллелей популяции.
9.
Понятие генетического груза.
Вклад С.С. Четверикова в
интерпретацию закона Харди Вайнберга.
10.
Уровень биохимического разнообразия и методы его анализа.
11.
Пять правил Чаргаффа и их значение в биохимической
систематике.
12.
Метод молекулярной гибридизации, его значение для разных
областей знаний.
13.
Направленный естественный отбор и его значение для эволюции
видов.
14.
Стабилизирующий естественный отбор и его значение.
15.
Дизруптивный естественный отбор и его значение для эволюции
видов.
16.
Филогенетическая эволюция вида и видообразование. Условия,
формирующие эти процессы.
17.
Понятие точки бифуркации в теоретической модели биосистем.
18.
Уровень видового разнообразия, связь видообразования с
интенсивностью и направлением отбора.
19.
Понятие клины.
20.
Кольцевые клины.
21.
Межвидовая гибридизация, ее значение для симпатрического
видообразования.
22.
Аллопатрическое видообразование, условия формирования новых
видов.
23.
Явления адаптивной радиации и конвергентной эволюции; их
характеристика.
24.
Экосистемное разнообразие как интегральный показатель
природного биологического разнообразия.
25.
Виды-эдификаторы, доминирующие и сопутствующие виды в
структуре экосистем.
26.
Закон неравномерности развития частей системы и его влияние на
структуру экосистем.
27.
Периодический закон географической зональности ГригорьеваБудько.
28.
Закон вертикальной зональности.
29.
Правило происхождения видов от неспециализированных
родительских форм.
30.
Принцип дивергенции Ч.Дарвина.
31.
Правило Марша.
32.
Принцип прогрессирующей специализации.
33.
Закон относительной независимости адаптаций.
34.
Правило
соответствия
условий
среды
генетической
предопределенности организма.
35.
Принцип минимального размера популяций.
32
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
экосистем.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
Закон обеднения живого вещества в островных популяциях.
Биоценотические принципы Тинемана.
Принципы экологического дублирования.
Понятие устойчивости в биологии.
Понятие устойчивости сопротивления.
«Упругая» устойчивость вида и организма.
Взгляды Реймерса на устойчивость биосистем.
Понятие стабильности в экологии, ее отличие от устойчивости.
Условия, определяющие стабильность экосистем.
Закон необходимого разнообразия экосистем.
Закон эмерджентности как основа поддержания стабильности
Значение селекции в появлении новых форм организмов.
Значение гибридизации в появлении новых форм организмов.
Значение мутагенеза в появлении новых форм организмов.
Сортовые стандарты в современном растениеводстве.
Уровни биологического разнообразия.
Методы исследования структуры и функции живой клетки.
Клеточная ультраструктура на электронных микрофотографиях
2 часть (значение отдельных систематических групп живых организмов)
54.
Систематика живых организмов. Подходы к классификации видов.
Современная систематика и ее методы.
55.
Вирусы. Их строение.
56.
Классификация и экологическая характеристика вирусов.
57.
Архебактерии, их классификация и отличие от эубактерий.
58.
Отличие прокариот и эукариот по различным признакам.
59.
Классификация бактерий.
60.
Грамотрицательные бактерии, их классификация и характеристика.
61.
Грамположительные
бактерии,
их
классификация
и
характеристика.
62.
Нитрифицирующие бактерии, их таксономическое положение и
характеристика.
63.
Бактерии, перерабатывающие серу и ее соединения.
64.
Актиномицеты, их систематическое положение и классификация.
65.
Характеристика и систематическое положение микоплазм.
Особенности строения и развития.
66.
Классификация грибов, общая характеристика царства.
67.
Цикл развития слизевиков.
68.
Зигомицеты: характеристика их строения и цикла развития.
69.
Аскомицеты: типы плодовых сумок; цикл развития и
экологическое значение.
70.
Базидиомицеты: характеристика их строения и цикла развития.
71.
«Несовершенные» грибы, характеристика их строения и цикла
развития.
33
72.
Дрожжевые грибы в классах аскомицетов, базидиомицетов и
дейтеромицетов.
73.
Простейшие. Их классификация.
74.
Характеристика жгутиковых простейших, их значение для
биосферы.
75.
Характеристика саркодовых простейших, их значение для
биосферы.
76.
Характеристика инфузорий, их значение для биосферы.
77.
Динофлагелляты. Их таксономическое положение.
78.
Строение динофлагеллят и их значение.
79.
Классификация водорослей, способы размножения.
80.
Цикл развития бурых водорослей. Хозяйственное использование
водорослей.
81.
Цикл развития красных водорослей. Хозяйственное использование
водорослей.
82.
Споровые растения. Их классификация.
83.
Голосеменные растения. Их классификация.
84.
История эволюции голосеменных растений.
85.
Понятие сорняка и засорителя.
86.
Рудеральные
сорняки.
Их
хозяйственно-биологическая
характеристика.
87.
Специализированные сорняки. Их хозяйственно-биологическая
характеристика.
88.
Классификация малолетних сорных растений.
89.
Многолетние
сорняки.
Их
хозяйственно-биологическая
классификация.
90.
Паразитические сорные растения.
91.
Полупаразитические сорные растения.
92.
Разнообразие субтропических плодовых растений.
93.
Межвидовая гибридизация цитрусовых в природных и
искусственных условиях.
94.
Разнообразие тропических плодовых культур.
95.
Классификация декоративных растений.
96.
Экология декоративных растений, ее значение для зеленого
строительства.
97.
Насекомые. Их классификация и характеристика.
98.
Рыбы. Их классификация и характеристика.
99.
Рептилии. Их классификация и характеристика.
100.
Амфибии. Их классификация и характеристика.
3 часть (вопросы охраны окружающей среды и оценка степени
антропогенного воздействия на нее)
101.
Влияние химического загрязнения на лесные сообщества.
102.
Стадии антропогенной сукцессии лесов.
103.
Влияние разливов нефти на морское биоразнообразие.
34
104.
Интегральные методы борьбы с вредителями и болезнями
культурных растений. Их влияние на окружающую среду.
105.
Агроценозы, их структура.
106.
Пороги вредоносности сорных растений.
107.
Методы борьбы с сорняками. Их влияние их на окружающую
среду.
108.
Синантропизация экосистем.
109.
Антропогенное изменение биомов,
110.
Явление унификации экосистем.
111.
Типы экосистем по степени антропогенного воздействия на них.
112.
Этапы возрождения экосистем на заповедных территориях.
113.
Измерение и оценка биологического разнообразия.
114.
Значение генной инженерии в появлении новых форм организмов.
Экологическая опасность метода.
115.
Понятие мониторинга биологического разнообразия.
116.
Методы мониторинга биологического разнообразия.
117.
Система глобального мониторинга биологического разнообразия.
118.
Региональный уровень мониторинга биологического разнообразия.
119.
Характеристика видового разнообразия флоры России.
120.
Характеристика видового разнообразия амфибий на территории
России.
121.
Охрана земноводных. Лимитирующие факторы для редких видов.
122.
Характеристика видового разнообразия рептилий на территории
России.
123.
Охрана рептилий. Лимитирующие факторы для редких видов.
124.
Охрана насекомых на примере редких видов России. Основные
лимитирующие факторы.
125.
Охрана рыб на примере редких видов России. Основные
лимитирующие факторы.
126.
Характеристика видового разнообразия птиц на территории
России.
127.
Зерноядные птицы, их охрана. Экологическое значение данной
группы.
128.
Насекомоядные птицы, их охрана. Экологическое значение данной
группы.
129.
Хищные и всеядные птицы, их охрана. Лимитирующие факторы
для редких видов.
130.
Редкие водоплавающие птицы России. Лимитирующие факторы.
131.
Домашние животные. Их характеристика и значение.
132.
Влияние домашних животных на природные экосистемы.
133.
Характеристика видового разнообразия млекопитающих на
территории России.
134.
Водные млекопитающие. Их охрана. Лимитирующие факторы для
редких видов.
35
135.
Насекомоядные млекопитающие. Их охрана. Лимитирующие
факторы для редких видов.
136.
Травоядные млекопитающие. Их охрана. Лимитирующие факторы
для редких видов.
137.
Хищные млекопитающие. Их охрана. Лимитирующие факторы для
редких видов.
138.
Значение биосферных заповедников в поддержании и изучении
биологического разнообразия.
139.
Мониторинг биологического разнообразия в России.
140.
Структура
государственных
органов
управления
природопользованием и охраной окружающей среды.
4 часть (способы поддержания биоразнообразия)
141.
Принципы моделирования искусственных экосистем.
142.
Значений
зоопарков
и
питомников
в
поддержании
биоразнообразия.
143.
Естественные способы вегетативного размножения растений.
144.
Классификация
способов
искусственного
вегетативного
размножения растений.
145.
Значение технологии получения привитого посадочного материала
для восстановления редких видов растений.
146.
Окулировка, ее виды. Значение для размножения отдельных видов
растений.
147.
Виды прививок.
148.
Черенкование растений. Виды черенков.
149.
Сроки и особенности проведения черенкования.
150.
Использование стимуляторов роста при черенковании.
151.
Отводки как способ вегетативного размножения.
152.
Виды отводков.
153.
Способы хранения семян.
154.
Подготовка семян к посеву.
155.
Методы микроклонального размножения растений.
156.
Значение криобанков в сохранении естественного биоразнообразия
и биоразнообразия, созданного человеком.
Часть 4 (типовые задачи по биоразнообразию).
157.
Оцените схему расположения охраняемых территорий и сделайте
вывод прогноз исторического изменения биоразнообразия на данной
территории.
158.
Проанализируйте разнообразие видов птиц в данном примере и
постройте модель их распределения.
159.
Проанализируйте разнообразие видов рыб в данном примере и
постройте модель их распределения.
36
160.
Проанализируйте разнообразие видов растений в данном
биоценозе и рассчитайте индексы видового богатства (индекс Менхиника).
161.
Проанализируйте разнообразие видов насекомых в данном
биоценозе и рассчитайте индексы видового богатства (индекс Магралефа).
162.
Проанализируйте разнообразие видов млекопитающих в данном
биоценозе и рассчитайте индексы видового богатства (индекс Шеннона).
163.
Проанализируйте разнообразие видов растений в данном
биоценозе и рассчитайте индексы видового богатства (индекс Симпсона).
164.
Проанализируйте разнообразие видов растений в данном
биоценозе и рассчитайте меру разнообразия Макинтоша.
165.
Сделайте расчет биофильтра для пресноводного/морского
аквариума со следующим количеством гидробионтов …
166.
Сделайте расчет максимальной емкости данной экосистемы
(аквариум … литров, площадь поверхности воды … см2) для рыб размером …
см.
При составлении экзаменационных билетов в каждый билет отбирают по
одному вопросу из теоретического, частного биоразнообразия и охране
природы. Для контроля освоения практическими навыками один из 3-х вопросов
билета должен содержать задачу по анализу ситуации или ее решению. При
должном уровне подготовки студентов такие практические вопросы можно
задавать и дополнительно для проверки быстроты реакции в решении сложных
задач, которые, несомненно, будут возникать в ходе дальнейшей
профессиональной деятельности бакалавров направления 17 б «Экология и
природопользование».
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
И
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
ИНФОРМАЦИОННОЕ
Рекомендуемая литература.
1. Абрамов А. Тайны природы: загадочные животные. – М.: Белый город,
2000 – 47с.Баккал С.Н. и др. Редкие животные нашей страны. Л., Наука, 1989.
2. Биология. Большой энциклопедический словарь. М., Большая
Российская энциклопедия, 1998.
3. Брылов С.А. и др. Охрана окружаущей среды. М., Высшая школа, 1985.
4. Васильев П.Г. идр. Заповедники СССр. М., Просвещение, 1983.
5. Велирак Флоранс. Атлас природы: пер. с фр. – Смоленск: Русич, 1998 –
94с.
6. Верзилин Н.Н., Белоусова Л.С. и др. Редкие растения СССр. М., Лесная
промышленность, 1979.
7. Воронов А.Г. Биогеография с основами экологии. М., МГУ, 1987.
8. Гиряров А.М. Популяционная экология. М., Изд. МГУ, 1990.
9. Горышева Т.К. Экология растений.- М.- 1979.
37
10. Горчаковский П.Л. Реликтовая степная растительность Ильменских гор
на Южном Урале. Институт экологии растений и животных. – Екатеринбург:
Гощицкий, 2004 – 119с.
11. Горчаковский П.Л. Фиторазнообразие Ильменского заповедника в
системе охраны и мониторинга. Институт экологии растений и животных. –
Екатеринбург: Гощицкий, 2005 – 191с.
12. Кондрашова Л. Динозавры: полная энциклопедия: пер. с англ. – М.:
ЭКСМО, 2004 – 256с.
13. Константинов В.М. Охрана природы. М., Издат. Цент "Академия", 2000.
14. Красная книга СССР. /в 2-х т. М., Лесная промышленность, 1984.
15. Кузьмин Л.Л., Пустоханов В.В. Животные, подлежащие охране на
территории Владимирской области. Ч.1. Насекомые. Владимир, ВООп, 1994.
16. Кузьмин Л.Л., Пустоханов В.В. Животные, подлежащие охране на
территории Владимирской области. Ч.2. Позвоночные. Владимир, ВООП, 1998.
17. Кузьмин Л.Л., Пустоханов В.В., Авдонина А.М., Баранов С.Г. Словарь справочник по эколого-природоохраннымдисциплинам. Владимир,ВГПУ, 2000.
18. Кузьмин Л.Л., Пустоханов В.В. Проверочные задания по экологии и
охране природы.
19. Лапин П.И. Древесные растения в природе и культуре. – М.: Наука, 1983
– 223с.
20. Лебедева Н.В., Дроздов Н.Н., Криволуцкий Д.А. Биологическое
разнообразие. – М.: ВЛАДОС, 2004 – 432с.
21. Михеев А.В. и др. Охрана природы. М., Просвещение, 1981.
22. Наумов Н.П. Экология животных. М., Высшая школа, 1963.
23. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М., 1990.
24. Реймерс Н.Ф. и др. Словарь терминов и понятий, связанных с охраной
живой природы. М., Наука, 1982.
25. Руденко Т.А. Большая энциклопедия животных. – М.: Олма – пресс, 2000
– 379с.
26. Серегин П.А., Есякова Г.В. Охраняемые природные территории
Владимирской области. Владимир, ВООП, 1994.
27. Снакин
В.В.
Экология
и
природопользование
в
России/
Энциклопедический словарь.- Москва: Академия, 2008- 816 с.
28. Сысоев Н.Д. Природа нашего края / о растительном и животном мире
Владимирской области. 2-е изд. - Ярославль: 1969 – 120с.
29. Дж. Хоулт, Н. Криг, П. Снит, Дж. Стейли. Определитель бактерий
Берджи: справочник, пер. с англ. – М.: Мир, 1997 – 430с.
30. Яхонтов В.В. Экология насекомых. М., Высшая школа, 1969.
38
КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
№
Виды
занятий
Наименование издания (учебника, пособия)
п
/
п
1
лекции
1. Лебедева Н.В., Дроздов Н.Н., Криволуцкий Д.А. Биологическ
разнообразие. – М.: ВЛАДОС, 2004 – 432с.
2. Горчаковский П.Л. Фиторазнообразие Ильменского заповедника
системе охраны и мониторинга.
Институт экологии растений
животных. – Екатеринбург: Гощицкий, 2005 – 191с.
3. Сысоев Н.Д. Природа нашего края / о растительном и животном ми
Владимирской области. 2-е изд. - Ярославль: 1969 – 120с.
2
Практич.
занятия
4. Горчаковский П.Л. Реликтовая степная растительность Ильменских г
на Южном Урале. Институт экологии растений и животных.
Екатеринбург: Гощицкий, 2004 – 119с.
3
Самосто
ят.
работа
студ-тов
5 Абрамов А. Тайны природы: загадочные животные. – М.: Белый гор
2000 – 47с.
39
8.
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ
ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Слайды,
презентации (см. приложение), гербарий дикорастущих и
декоративных растений, коллекции семян, карты ареалов распространения
растений и животных, электронные микрофотографии и фотографии внешнего
вида организмов.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО
по направлению бакалавриата 17 б (020800) «Экология и
природопользование» и профилю подготовки
«Экология»
.
Автор(ы):
Рецензент(ы):
доцент Князьков Игорь Евгеньевич
доцент Сахно Ольга Николаевна
.
Программа одобрена на заседании кафедры экологии
от 26 апреля 2010 года,
протокол № 29 .
.
40